在中心城区内河水系统综合整治工地，挖掘机起着重要作用，某型号挖掘机的部分相关数据如表所示，挖掘机以最大输出功率工作时，可在t=4s内将一满铲斗的密度为ρ=2.0×103kg/m3的泥土，从

问题描述：

在中心城区内河水系统综合整治工地，挖掘机起着重要作用，某型号挖掘机的部分相关数据如表所示，挖掘机以最大输出功率工作时，可在t=4s内将一满铲斗的密度为ρ=2.0×10³kg/m³的泥土，从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上，g取10N/kg，求：

指标	数值
整机质量m	5000kg
标准斗容V	0.5m3
最大输出功率P	40kw
最大挖掘深度d	3m
最大卸料高度h	5m
量履带与地面接触的总面积	4m2

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p；
（2）移送一满铲斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功W₁；
（3）移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率η．

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最佳答案：

（1）挖掘机静止在水平地面上时，对地面的压力：
F=G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N，
对地面的压强：
p=

F

S

=

5×104N

4m2

=1.25×104Pa；
（2）由ρ=

m

V

可得，泥土的质量：
m泥=ρ泥V=2.0×l03kg/m3×0.5m3=1×103kg，
挖掘机对泥土所做的有用功：
W1=G泥h=m泥gh=1×103kg×10N/kg×（3m+5m）=8×104J；
（3）根据P=

W

t

可得，挖掘机的发动机4s内做的总功：
W总=Pt=40×103W×4s=1.6×105J；
挖掘机的机械效率：
η=

W1

W总

×100%=

8×104J

1.6×105J

×100%=50%；
答：（1）挖掘机静止在水平地面不工作时，对地面的压强为1.25×104Pa；
（2）移送满斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的有用功为8×104J；
（3）挖掘机的机械效率为50%．